Efficient Planning and Offline Routing Approaches for IP Networks

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Kommunikationsnetzplanung und Optimierung sind immer ein zentrales Thema bei vielen Forschungsaktivitäten. Dies trifft auch auf das Internet zu, das sich den letzten Jahren als die anerkannte Plattform für derzeitige und zukünftige Mehrdienstnetze entwickelt hat und als ein Mehrdienstnetz in der Lage sein soll, mit komplexen Aufgaben bezüglich der Dienstqualität, Garantie und Zuverlässigkeit umzugehen. Über die Frage, ob hierfür grundsätzliche Änderungen in IP (Internet Protocol) Netzen notwendig wären, sind die Forscher bisher nicht einig. Daher gibt es unterschiedliche Vorstellungen, wie die nächste Generation von IP Netzen aussehen soll. Diese Dissertation behandelt das Routing in unterschiedlichen IP Netzen. Routing ist eine der Grundfunktionen von Kommunikationsnetzen und gewährleistet das sichere und Ressourcen-schonende Erreichen des Kommunikationspartners. Ferner hat Routing einen direkten Einfluss auf die erreichbare Dienstgüte. Optimierte Routingsverfahren können unter anderem dazu beitragen, die Netzlast gleichmäßig zu verteilen, Verkehrsstau präventiv zu vermeiden und im allgemeinen, die Netzressourcen effizient zu verwalten. Dies sollte einher gehen mit der Etablierung aller gewünschter Verkehrsbeziehungen und einer Minimierung der entstehenden Netzkosten. Die wissenschaftliche Beiträge dieser Dissertation liegen in den folgenden Aspekten. Wir präsentieren effiziente Algorithmen um das sogenannte Traffic Engineering (TE) Problem in unterschiedlichen IP Netzen zu behandeln. Dies beinhaltet sowohl klassische als auch MPLS-fähige (Multi-Protocol Label Switching) Netze mit und ohne Dienstunterscheidung. In einigen Fällen werden spezielle Themen wie Überdimensionierung und Ausfallsicherheit ebenfalls behandelt. Da der IP Verkehr naturgemäß äußerst dynamisch ist, werden auch die Auswirkungen von Verkehrsänderungen auf die Ressourcennutzung untersucht. Letztlich, um Verkehrschwankungen explizit zu berücksichtigen, werden auch Modelle für unsichere Verkehrsvoraussagen eingeführt und ensprechende Traffic Engineering Verfahren unter solchen Verkehrsbedingungen untersucht.